மாயாஜால அரிய பூமி உறுப்பு: டெர்பியம்

டெர்பியம்கனமான வகையைச் சேர்ந்ததுஅரிய மண் தாதுக்கள்பூமியின் மேலோட்டத்தில் 1.1 பிபிஎம் மட்டுமே குறைவாக உள்ளது. டெர்பியம் ஆக்சைடு மொத்த அரிய பூமி தாதுக்களில் 0.01% க்கும் குறைவாகவே உள்ளது. அதிக டெர்பியம் உள்ளடக்கம் கொண்ட அதிக யட்ரியம் அயன் வகை கனரக அரிய பூமி தாதுவில் கூட, டெர்பியம் உள்ளடக்கம் மொத்த அரிய பூமியில் 1.1-1.2% மட்டுமே உள்ளது, இது அரிதான பூமி தனிமங்களின் "உன்னத" வகையைச் சேர்ந்தது என்பதைக் குறிக்கிறது. 1843 இல் டெர்பியம் கண்டுபிடிக்கப்பட்டதிலிருந்து 100 ஆண்டுகளுக்கும் மேலாக, அதன் பற்றாக்குறை மற்றும் மதிப்பு அதன் நடைமுறை பயன்பாட்டை நீண்ட காலமாகத் தடுத்து வருகிறது. கடந்த 30 ஆண்டுகளில்தான் டெர்பியம் அதன் தனித்துவமான திறமையைக் காட்டியுள்ளது.

வரலாற்றைக் கண்டறிதல்

ஸ்வீடிஷ் வேதியியலாளர் கார்ல் குஸ்டாஃப் மொசாண்டர் 1843 இல் டெர்பியத்தைக் கண்டுபிடித்தார். அவர் அதன் அசுத்தங்களைக் கண்டறிந்ததுயிட்ரியம்(III) ஆக்சைடுமற்றும்Y2O3 (Y2O3) என்பது. ஸ்வீடனில் உள்ள ய்ட்டர்பி கிராமத்தின் பெயரால் ய்ட்ரியம் பெயரிடப்பட்டது. அயனி பரிமாற்ற தொழில்நுட்பம் தோன்றுவதற்கு முன்பு, டெர்பியம் அதன் தூய வடிவத்தில் தனிமைப்படுத்தப்படவில்லை.

மோசன்ட் முதலில் யிட்ரியம்(III) ஆக்சைடை மூன்று பகுதிகளாகப் பிரித்தார், அனைத்தும் தாதுக்களின் பெயரால் பெயரிடப்பட்டன: யிட்ரியம்(III) ஆக்சைடு,எர்பியம்(III) ஆக்சைடு, மற்றும் டெர்பியம் ஆக்சைடு. டெர்பியம் ஆக்சைடு முதலில் இளஞ்சிவப்பு நிறப் பகுதியைக் கொண்டது, இப்போது எர்பியம் என்று அழைக்கப்படும் தனிமம் காரணமாக. "எர்பியம்(III) ஆக்சைடு" (இப்போது நாம் டெர்பியம் என்று அழைப்பதும் உட்பட) முதலில் கரைசலில் நிறமற்ற பகுதியாகும். இந்த தனிமத்தின் கரையாத ஆக்சைடு பழுப்பு நிறமாகக் கருதப்படுகிறது.

பின்னர் வந்த தொழிலாளர்களால் நிறமற்ற "எர்பியம்(III) ஆக்சைடை" மிகச்சிறிய அளவில் கவனிக்க முடியவில்லை, ஆனால் கரையக்கூடிய இளஞ்சிவப்பு பகுதியை புறக்கணிக்க முடியவில்லை. எர்பியம்(III) ஆக்சைடு இருப்பது குறித்த விவாதங்கள் மீண்டும் மீண்டும் எழுந்துள்ளன. குழப்பத்தில், அசல் பெயர் மாற்றப்பட்டு பெயர்கள் பரிமாற்றம் நிறுத்தப்பட்டது, எனவே இளஞ்சிவப்பு பகுதி இறுதியில் எர்பியம் கொண்ட ஒரு கரைசலாகக் குறிப்பிடப்பட்டது (கரைசலில், அது இளஞ்சிவப்பு நிறத்தில் இருந்தது). சோடியம் பைசல்பேட் அல்லது பொட்டாசியம் சல்பேட்டைப் பயன்படுத்தும் தொழிலாளர்கள்சீரியம்(IV) ஆக்சைடுயிட்ரியம்(III) ஆக்சைடை வெளியேற்றி, தற்செயலாக டெர்பியத்தை சீரியம் கொண்ட வண்டலாக மாற்றுகிறது. இப்போது "டெர்பியம்" என்று அழைக்கப்படும் அசல் யிட்ரியம்(III) ஆக்சைடில் சுமார் 1% மட்டுமே யிட்ரியம்(III) ஆக்சைடுக்கு மஞ்சள் நிறத்தை அனுப்ப போதுமானது. எனவே, டெர்பியம் ஆரம்பத்தில் அதைக் கொண்டிருந்த ஒரு இரண்டாம் நிலை கூறு ஆகும், மேலும் இது அதன் உடனடி அண்டை நாடுகளான காடோலினியம் மற்றும் டிஸ்ப்ரோசியத்தால் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது.

பின்னர், ஆக்சைட்டின் விகிதத்தைப் பொருட்படுத்தாமல், இந்தக் கலவையிலிருந்து மற்ற அரிய பூமித் தனிமங்கள் பிரிக்கப்பட்ட போதெல்லாம், இறுதியாக, டெர்பியத்தின் பழுப்பு ஆக்சைடு தூய வடிவத்தில் பெறப்படும் வரை டெர்பியத்தின் பெயர் தக்கவைக்கப்பட்டது. 19 ஆம் நூற்றாண்டில் ஆராய்ச்சியாளர்கள் பிரகாசமான மஞ்சள் அல்லது பச்சை முடிச்சுகளை (III) கண்காணிக்க புற ஊதா ஒளிரும் தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தவில்லை, இதனால் திட கலவைகள் அல்லது கரைசல்களில் டெர்பியம் அடையாளம் காணப்படுவதை எளிதாக்கியது.
எலக்ட்ரான் உள்ளமைவு

எலக்ட்ரான் உள்ளமைவு:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f9

டெர்பியத்தின் எலக்ட்ரான் உள்ளமைவு [Xe] 6s24f9 ஆகும். பொதுவாக, அணுக்கரு மின்னூட்டம் பெரிதாகி மேலும் அயனியாக்கம் செய்ய முடியாத அளவுக்குப் பெரியதாக மாறுவதற்கு முன்பு மூன்று எலக்ட்ரான்களை மட்டுமே அகற்ற முடியும், ஆனால் டெர்பியத்தைப் பொறுத்தவரை, அரை நிரப்பப்பட்ட டெர்பியம் நான்காவது எலக்ட்ரானை ஃப்ளோரின் வாயு போன்ற மிகவும் வலுவான ஆக்ஸிஜனேற்றிகளின் முன்னிலையில் மேலும் அயனியாக்கம் செய்ய அனுமதிக்கிறது.

டெர்பியம் உலோகம்

டெர்பியம் என்பது வெள்ளி வெள்ளை நிற அரிய மண் உலோகமாகும், இது கத்தியால் வெட்டக்கூடிய நெகிழ்வுத்தன்மை, கடினத்தன்மை மற்றும் மென்மை ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது. உருகுநிலை 1360 ℃, கொதிநிலை 3123 ℃, அடர்த்தி 8229 4 கிலோ/மீ3. ஆரம்பகால லாந்தனைடுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​இது காற்றில் ஒப்பீட்டளவில் நிலையானது. லாந்தனைட்டின் ஒன்பதாவது தனிமமாக, டெர்பியம் வலுவான மின்சாரம் கொண்ட ஒரு உலோகமாகும். இது தண்ணீருடன் வினைபுரிந்து ஹைட்ரஜனை உருவாக்குகிறது.

இயற்கையில், டெர்பியம் ஒரு கட்டற்ற தனிமமாக ஒருபோதும் கண்டறியப்படவில்லை, இதில் ஒரு சிறிய அளவு பாஸ்போசீரியம், தோரியம் மணல் மற்றும் காடோலினைட் ஆகியவற்றில் உள்ளது. டெர்பியம் மோனசைட் மணலில் உள்ள மற்ற அரிய பூமி தனிமங்களுடன் இணைந்து செயல்படுகிறது, பொதுவாக 0.03% டெர்பியம் உள்ளடக்கம் கொண்டது. மற்ற ஆதாரங்கள் ஜெனோடைம் மற்றும் கருப்பு அரிய தங்க தாதுக்கள் ஆகும், இவை இரண்டும் ஆக்சைடுகளின் கலவைகள் மற்றும் 1% டெர்பியம் வரை உள்ளன.

விண்ணப்பம்

டெர்பியத்தின் பயன்பாடு பெரும்பாலும் உயர் தொழில்நுட்பத் துறைகளை உள்ளடக்கியது, அவை தொழில்நுட்பம் சார்ந்த மற்றும் அறிவு சார்ந்த அதிநவீன திட்டங்கள், அத்துடன் குறிப்பிடத்தக்க பொருளாதார நன்மைகளைக் கொண்ட திட்டங்கள், கவர்ச்சிகரமான வளர்ச்சி வாய்ப்புகளுடன்.

முக்கிய பயன்பாட்டுப் பகுதிகளில் பின்வருவன அடங்கும்:

(1) கலப்பு அரிதான மண் வடிவில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. உதாரணமாக, இது விவசாயத்திற்கு அரிதான மண் கலவை உரமாகவும் தீவன சேர்க்கையாகவும் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

(2) மூன்று முதன்மை ஒளிரும் பொடிகளில் பச்சைப் பொடிக்கான ஆக்டிவேட்டர். நவீன ஆப்டோ எலக்ட்ரானிக் பொருட்களுக்கு சிவப்பு, பச்சை மற்றும் நீலம் ஆகிய மூன்று அடிப்படை வண்ண பாஸ்பர்களைப் பயன்படுத்த வேண்டும், இவை பல்வேறு வண்ணங்களை ஒருங்கிணைக்கப் பயன்படும். மேலும் பல உயர்தர பச்சை ஒளிரும் பொடிகளில் டெர்பியம் ஒரு தவிர்க்க முடியாத அங்கமாகும்.

(3) காந்த ஒளியியல் சேமிப்புப் பொருளாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. உயர் செயல்திறன் கொண்ட காந்த-ஒளியியல் வட்டுகளை தயாரிக்க உருவமற்ற உலோக டெர்பியம் மாற்றம் உலோகக் கலவை மெல்லிய படலங்கள் பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளன.

(4) காந்த ஒளியியல் கண்ணாடி தயாரித்தல். டெர்பியம் கொண்ட ஃபாரடே சுழற்சி கண்ணாடி, லேசர் தொழில்நுட்பத்தில் சுழலிகள், தனிமைப்படுத்திகள் மற்றும் சுற்றறிக்கைகளை உற்பத்தி செய்வதற்கான ஒரு முக்கிய பொருளாகும்.

(5) டெர்பியம் டிஸ்ப்ரோசியம் ஃபெரோமேக்னடோஸ்டிரிக்டிவ் அலாய் (டெர்ஃபெனால்) உருவாக்கம் மற்றும் மேம்பாடு டெர்பியத்திற்கான புதிய பயன்பாடுகளைத் திறந்துள்ளது.

விவசாயம் மற்றும் கால்நடை வளர்ப்பிற்கு

அரிய மண் டெர்பியம் பயிர்களின் தரத்தை மேம்படுத்தவும், ஒரு குறிப்பிட்ட செறிவு வரம்பிற்குள் ஒளிச்சேர்க்கை விகிதத்தை அதிகரிக்கவும் முடியும். டெர்பியம் வளாகங்கள் அதிக உயிரியல் செயல்பாட்டைக் கொண்டுள்ளன. டெர்பியத்தின் மும்முனை வளாகங்கள், Tb (Ala) 3BenIm (ClO4) 3 · 3H2O, ஸ்டேஃபிளோகோகஸ் ஆரியஸ், பேசிலஸ் சப்டிலிஸ் மற்றும் எஸ்கெரிச்சியா கோலி ஆகியவற்றில் நல்ல பாக்டீரியா எதிர்ப்பு மற்றும் பாக்டீரிசைடு விளைவுகளைக் கொண்டுள்ளன. அவை பரந்த பாக்டீரியா எதிர்ப்பு நிறமாலையைக் கொண்டுள்ளன. இத்தகைய வளாகங்களின் ஆய்வு நவீன பாக்டீரிசைடு மருந்துகளுக்கான புதிய ஆராய்ச்சி திசையை வழங்குகிறது.

ஒளிர்வுத் துறையில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

நவீன ஆப்டோ எலக்ட்ரானிக் பொருட்களுக்கு சிவப்பு, பச்சை மற்றும் நீலம் ஆகிய மூன்று அடிப்படை வண்ண பாஸ்பர்களைப் பயன்படுத்த வேண்டும், இவை பல்வேறு வண்ணங்களை ஒருங்கிணைக்கப் பயன்படும். மேலும் டெர்பியம் பல உயர்தர பச்சை ஃப்ளோரசன்ட் பொடிகளில் ஒரு தவிர்க்க முடியாத அங்கமாகும். அரிய பூமி வண்ண டிவி சிவப்பு ஃப்ளோரசன்ட் பொடியின் பிறப்பு யட்ரியம் மற்றும் யூரோபியத்திற்கான தேவையைத் தூண்டியிருந்தால், டெர்பியத்தின் பயன்பாடு மற்றும் வளர்ச்சி விளக்குகளுக்கான அரிய பூமி மூன்று முதன்மை வண்ண பச்சை ஃப்ளோரசன்ட் பொடியால் ஊக்குவிக்கப்பட்டுள்ளது. 1980 களின் முற்பகுதியில், பிலிப்ஸ் உலகின் முதல் சிறிய ஆற்றல் சேமிப்பு ஃப்ளோரசன்ட் விளக்கைக் கண்டுபிடித்து உலகளவில் விரைவாக விளம்பரப்படுத்தினார். Tb3+அயனிகள் 545nm அலைநீளத்துடன் பச்சை ஒளியை வெளியிட முடியும், மேலும் கிட்டத்தட்ட அனைத்து அரிய பூமி பச்சை பாஸ்பர்களும் டெர்பியத்தை ஒரு செயல்பாட்டாளராகப் பயன்படுத்துகின்றன.

வண்ண தொலைக்காட்சி கேத்தோடு கதிர் குழாய் (CRT) க்கான பச்சை பாஸ்பர் எப்போதும் துத்தநாக சல்பைடை அடிப்படையாகக் கொண்டது, இது மலிவானது மற்றும் திறமையானது, ஆனால் டெர்பியம் தூள் எப்போதும் ப்ரொஜெக்ஷன் வண்ண தொலைக்காட்சிக்கான பச்சை பாஸ்பராகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இதில் Y2SiO5 ∶ Tb3+, Y3 (Al, Ga) 5O12 ∶ Tb3+ மற்றும் LaOBr ∶ Tb3+ ஆகியவை அடங்கும். பெரிய திரை உயர்-வரையறை தொலைக்காட்சி (HDTV) வளர்ச்சியுடன், CRTகளுக்கான உயர் செயல்திறன் கொண்ட பச்சை ஃப்ளோரசன்ட் பொடிகளும் உருவாக்கப்படுகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, அதிக மின்னோட்ட அடர்த்தியில் சிறந்த ஒளிர்வுத் திறனைக் கொண்ட Y3 (Al, Ga) 5O12: Tb3+, LaOCl: Tb3+ மற்றும் Y2SiO5: Tb3+ ஆகியவற்றைக் கொண்ட ஒரு கலப்பின பச்சை ஃப்ளோரசன்ட் பொடி வெளிநாட்டில் உருவாக்கப்பட்டுள்ளது.

பாரம்பரிய எக்ஸ்-ரே ஃப்ளோரசன்ட் பவுடர் கால்சியம் டங்ஸ்டேட் ஆகும். 1970கள் மற்றும் 1980களில், டெர்பியம் செயல்படுத்தப்பட்ட சல்பர் லந்தனம் ஆக்சைடு, டெர்பியம் செயல்படுத்தப்பட்ட புரோமின் லந்தனம் ஆக்சைடு (பச்சை திரைகளுக்கு), டெர்பியம் செயல்படுத்தப்பட்ட சல்பர் யிட்ரியம்(III) ஆக்சைடு போன்ற தீவிரப்படுத்தும் திரைகளுக்கான அரிய பூமி பாஸ்பர்கள் உருவாக்கப்பட்டன. கால்சியம் டங்ஸ்டேட்டுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​அரிதான பூமி ஃப்ளோரசன்ட் பவுடர் நோயாளிகளுக்கு எக்ஸ்-ரே கதிர்வீச்சு நேரத்தை 80% குறைக்கலாம், எக்ஸ்-ரே படங்களின் தெளிவை மேம்படுத்தலாம், எக்ஸ்-ரே குழாய்களின் ஆயுட்காலத்தை நீட்டிக்கலாம் மற்றும் ஆற்றல் நுகர்வைக் குறைக்கலாம். டெர்பியம் மருத்துவ எக்ஸ்-ரே மேம்பாட்டுத் திரைகளுக்கான ஃப்ளோரசன்ட் பவுடர் ஆக்டிவேட்டராகவும் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது எக்ஸ்-ரே ஆப்டிகல் படங்களாக மாற்றத்தின் உணர்திறனை பெரிதும் மேம்படுத்தலாம், எக்ஸ்-ரே படங்களின் தெளிவை மேம்படுத்தலாம் மற்றும் மனித உடலுக்கு எக்ஸ்-கதிர்களின் வெளிப்பாடு அளவை (50% க்கும் அதிகமாக) பெரிதும் குறைக்கலாம்.

புதிய குறைக்கடத்தி விளக்குகளுக்கு நீல ஒளியால் தூண்டப்படும் வெள்ளை LED பாஸ்பரில் டெர்பியம் ஒரு ஆக்டிவேட்டராகவும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. நீல ஒளி உமிழும் டையோட்களை தூண்டுதல் ஒளி மூலங்களாகப் பயன்படுத்தி, டெர்பியம் அலுமினியம் காந்த ஒளியியல் படிக பாஸ்பர்களை உற்பத்தி செய்ய இதைப் பயன்படுத்தலாம், மேலும் உருவாக்கப்படும் ஒளிரும் தன்மை தூண்டுதல் ஒளியுடன் கலந்து தூய வெள்ளை ஒளியை உருவாக்குகிறது.

டெர்பியத்தால் செய்யப்பட்ட எலக்ட்ரோலுமினசென்ட் பொருட்களில் முக்கியமாக துத்தநாக சல்பைட் பச்சை பாஸ்பர் அடங்கும், இது டெர்பியத்தை ஆக்டிவேட்டராகக் கொண்டுள்ளது. புற ஊதா கதிர்வீச்சின் கீழ், டெர்பியத்தின் கரிம வளாகங்கள் வலுவான பச்சை ஒளிரும் தன்மையை வெளியிடும் மற்றும் மெல்லிய படல எலக்ட்ரோலுமினசென்ட் பொருட்களாகப் பயன்படுத்தப்படலாம். அரிய பூமி கரிம சிக்கலான எலக்ட்ரோலுமினசென்ட் மெல்லிய படலங்களின் ஆய்வில் குறிப்பிடத்தக்க முன்னேற்றம் ஏற்பட்டாலும், நடைமுறைக்கு இன்னும் ஒரு குறிப்பிட்ட இடைவெளி உள்ளது, மேலும் அரிய பூமி கரிம சிக்கலான எலக்ட்ரோலுமினசென்ட் மெல்லிய படலங்கள் மற்றும் சாதனங்கள் பற்றிய ஆராய்ச்சி இன்னும் ஆழமாக உள்ளது.

டெர்பியத்தின் ஒளிரும் தன்மைகள் ஒளிரும் ஆய்வுகளாகவும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, ஆஃப்லோக்சசின் டெர்பியம் (Tb3+) ஃப்ளோரசன்ஸ் ஆய்வு, ஆஃப்லோக்சசின் டெர்பியம் (Tb3+) வளாகத்திற்கும் DNA (DNA) க்கும் இடையிலான தொடர்புகளை ஒளிரும் நிறமாலை மற்றும் உறிஞ்சுதல் நிறமாலை மூலம் ஆய்வு செய்யப் பயன்படுத்தப்பட்டது, இது ஆஃப்லோக்சசின் Tb3+ ஆய்வு DNA மூலக்கூறுகளுடன் ஒரு பள்ள பிணைப்பை உருவாக்க முடியும் என்பதையும், DNA ஆஃப்லோக்சசின் Tb3+ அமைப்பின் ஒளிரும் தன்மையை கணிசமாக அதிகரிக்க முடியும் என்பதையும் குறிக்கிறது. இந்த மாற்றத்தின் அடிப்படையில், DNA ஐ தீர்மானிக்க முடியும்.

காந்த ஒளியியல் பொருட்களுக்கு

காந்த-ஒளியியல் பொருட்கள் என்றும் அழைக்கப்படும் ஃபாரடே விளைவைக் கொண்ட பொருட்கள் லேசர்கள் மற்றும் பிற ஒளியியல் சாதனங்களில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. காந்த-ஒளியியல் பொருட்களில் இரண்டு பொதுவான வகைகள் உள்ளன: காந்த-ஒளியியல் படிகங்கள் மற்றும் காந்த-ஒளியியல் கண்ணாடி. அவற்றில், காந்த-ஒளியியல் படிகங்கள் (யட்ரியம் இரும்பு கார்னெட் மற்றும் டெர்பியம் காலியம் கார்னெட் போன்றவை) சரிசெய்யக்கூடிய இயக்க அதிர்வெண் மற்றும் அதிக வெப்ப நிலைத்தன்மையின் நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளன, ஆனால் அவை விலை உயர்ந்தவை மற்றும் உற்பத்தி செய்வது கடினம். கூடுதலாக, அதிக ஃபாரடே சுழற்சி கோணம் கொண்ட பல காந்த-ஒளியியல் படிகங்கள் குறுகிய அலை வரம்பில் அதிக உறிஞ்சுதலைக் கொண்டுள்ளன, இது அவற்றின் பயன்பாட்டைக் கட்டுப்படுத்துகிறது. காந்த-ஒளியியல் படிகங்களுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​காந்த-ஒளியியல் கண்ணாடி அதிக பரிமாற்றத்தின் நன்மையைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் பெரிய தொகுதிகள் அல்லது இழைகளாக உருவாக்க எளிதானது. தற்போது, ​​அதிக ஃபாரடே விளைவைக் கொண்ட காந்த-ஒளியியல் கண்ணாடிகள் முக்கியமாக அரிதான பூமி அயன் டோப் செய்யப்பட்ட கண்ணாடிகளாகும்.

காந்த ஒளியியல் சேமிப்புப் பொருட்களுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

சமீபத்திய ஆண்டுகளில், மல்டிமீடியா மற்றும் அலுவலக ஆட்டோமேஷனின் விரைவான வளர்ச்சியுடன், புதிய உயர்-திறன் காந்த வட்டுகளுக்கான தேவை அதிகரித்து வருகிறது. உயர் செயல்திறன் கொண்ட காந்த-ஒளியியல் வட்டுகளை தயாரிக்க அமார்ஃபஸ் உலோக டெர்பியம் மாற்றம் உலோக அலாய் படலங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அவற்றில், TbFeCo அலாய் மெல்லிய படலம் சிறந்த செயல்திறனைக் கொண்டுள்ளது. டெர்பியம் அடிப்படையிலான காந்த-ஒளியியல் பொருட்கள் பெரிய அளவில் தயாரிக்கப்பட்டுள்ளன, மேலும் அவற்றிலிருந்து தயாரிக்கப்படும் காந்த-ஒளியியல் வட்டுகள் கணினி சேமிப்பக கூறுகளாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, சேமிப்பு திறன் 10-15 மடங்கு அதிகரித்துள்ளது. அவை பெரிய திறன் மற்றும் வேகமான அணுகல் வேகத்தின் நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளன, மேலும் அதிக அடர்த்தி கொண்ட ஆப்டிகல் வட்டுகளுக்குப் பயன்படுத்தப்படும்போது பல்லாயிரக்கணக்கான முறை துடைக்கப்பட்டு பூசப்படலாம். அவை மின்னணு தகவல் சேமிப்பு தொழில்நுட்பத்தில் முக்கியமான பொருட்கள். புலப்படும் மற்றும் அருகிலுள்ள அகச்சிவப்பு பட்டைகளில் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் காந்த-ஒளியியல் பொருள் டெர்பியம் காலியம் கார்னெட் (TGG) ஒற்றை படிகமாகும், இது ஃபாரடே சுழலிகள் மற்றும் தனிமைப்படுத்திகளை உருவாக்குவதற்கான சிறந்த காந்த-ஒளியியல் பொருளாகும்.

காந்த ஒளியியல் கண்ணாடிக்கு

ஃபாரடே காந்த ஒளியியல் கண்ணாடி புலப்படும் மற்றும் அகச்சிவப்பு பகுதிகளில் நல்ல வெளிப்படைத்தன்மை மற்றும் ஐசோட்ரோபியைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் பல்வேறு சிக்கலான வடிவங்களை உருவாக்க முடியும். பெரிய அளவிலான தயாரிப்புகளை உற்பத்தி செய்வது எளிது மற்றும் ஒளியியல் இழைகளாக இழுக்கப்படலாம். எனவே, காந்த ஒளியியல் தனிமைப்படுத்திகள், காந்த ஒளியியல் மாடுலேட்டர்கள் மற்றும் ஃபைபர் ஒளியியல் மின்னோட்ட உணரிகள் போன்ற காந்த ஒளியியல் சாதனங்களில் இது பரந்த பயன்பாட்டு வாய்ப்புகளைக் கொண்டுள்ளது. அதன் பெரிய காந்த தருணம் மற்றும் புலப்படும் மற்றும் அகச்சிவப்பு வரம்பில் சிறிய உறிஞ்சுதல் குணகம் காரணமாக, Tb3+ அயனிகள் காந்த ஒளியியல் கண்ணாடிகளில் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் அரிய பூமி அயனிகளாக மாறிவிட்டன.

டெர்பியம் டிஸ்ப்ரோசியம் ஃபெரோமேக்னடோஸ்டிரிக்டிவ் கலவை

20 ஆம் நூற்றாண்டின் இறுதியில், உலக அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்ப புரட்சியின் ஆழத்துடன், புதிய அரிய பூமி பயன்பாட்டு பொருட்கள் வேகமாக உருவாகி வருகின்றன. 1984 ஆம் ஆண்டில், அமெரிக்காவின் அயோவா மாநில பல்கலைக்கழகம், அமெரிக்காவின் எரிசக்தித் துறையின் ஏம்ஸ் ஆய்வகம் மற்றும் அமெரிக்க கடற்படை மேற்பரப்பு ஆயுத ஆராய்ச்சி மையம் (பின்னர் நிறுவப்பட்ட அமெரிக்கன் எட்ஜ் தொழில்நுட்ப நிறுவனத்தின் (ET REMA) முக்கிய பணியாளர்கள் மையத்திலிருந்து வந்தனர்) இணைந்து ஒரு புதிய அரிய பூமி ஸ்மார்ட் பொருளை உருவாக்கினர், அதாவது டெர்பியம் டிஸ்ப்ரோசியம் இரும்பு ராட்சத காந்தக் கட்டுப்பாடு பொருள். இந்த புதிய ஸ்மார்ட் பொருள் மின் ஆற்றலை விரைவாக இயந்திர ஆற்றலாக மாற்றும் சிறந்த பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது. இந்த மாபெரும் காந்தக் கட்டுப்பாடு பொருளால் செய்யப்பட்ட நீருக்கடியில் மற்றும் மின்-ஒலி டிரான்ஸ்யூசர்கள் கடற்படை உபகரணங்கள், எண்ணெய் கிணறு கண்டறிதல் ஸ்பீக்கர்கள், சத்தம் மற்றும் அதிர்வு கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகள் மற்றும் கடல் ஆய்வு மற்றும் நிலத்தடி தொடர்பு அமைப்புகளில் வெற்றிகரமாக உள்ளமைக்கப்பட்டுள்ளன. எனவே, டெர்பியம் டிஸ்ப்ரோசியம் இரும்பு ராட்சத காந்தக் கட்டுப்பாடு பொருள் பிறந்தவுடன், அது உலகம் முழுவதும் உள்ள தொழில்மயமான நாடுகளிலிருந்து பரவலான கவனத்தைப் பெற்றது. அமெரிக்காவில் உள்ள எட்ஜ் டெக்னாலஜிஸ் 1989 ஆம் ஆண்டு டெர்பியம் டிஸ்ப்ரோசியம் இரும்பு ராட்சத காந்தக் கட்டுப்பாடு பொருட்களை உற்பத்தி செய்யத் தொடங்கி, அவற்றுக்கு டெர்ஃபெனால் டி என்று பெயரிட்டது. அதைத் தொடர்ந்து, ஸ்வீடன், ஜப்பான், ரஷ்யா, யுனைடெட் கிங்டம் மற்றும் ஆஸ்திரேலியாவும் டெர்பியம் டிஸ்ப்ரோசியம் இரும்பு ராட்சத காந்தக் கட்டுப்பாடு பொருட்களை உருவாக்கின.

அமெரிக்காவில் இந்தப் பொருளின் வளர்ச்சியின் வரலாற்றிலிருந்து, இந்தப் பொருளின் கண்டுபிடிப்பு மற்றும் அதன் ஆரம்பகால ஏகபோக பயன்பாடுகள் இரண்டும் இராணுவத் துறையுடன் (கடற்படை போன்றவை) நேரடியாக தொடர்புடையவை. சீனாவின் இராணுவ மற்றும் பாதுகாப்புத் துறைகள் இந்தப் பொருளைப் பற்றிய தங்கள் புரிதலை படிப்படியாக வலுப்படுத்தி வருகின்றன. இருப்பினும், சீனாவின் விரிவான தேசிய சக்தி கணிசமாக அதிகரித்த பிறகு, 21 ஆம் நூற்றாண்டில் இராணுவ போட்டி உத்தியை உணர்ந்து உபகரணங்களின் அளவை மேம்படுத்துவதற்கான தேவைகள் நிச்சயமாக மிகவும் அவசரமாக இருக்கும். எனவே, இராணுவ மற்றும் தேசிய பாதுகாப்புத் துறைகளால் டெர்பியம் டிஸ்ப்ரோசியம் இரும்பு ராட்சத காந்தக் கட்டுப்பாடு பொருட்களை பரவலாகப் பயன்படுத்துவது ஒரு வரலாற்றுத் தேவையாக இருக்கும்.

சுருக்கமாக, டெர்பியத்தின் பல சிறந்த பண்புகள் அதை பல செயல்பாட்டுப் பொருட்களின் இன்றியமையாத உறுப்பினராகவும், சில பயன்பாட்டுத் துறைகளில் ஈடுசெய்ய முடியாத இடமாகவும் ஆக்குகின்றன. இருப்பினும், டெர்பியத்தின் அதிக விலை காரணமாக, உற்பத்திச் செலவுகளைக் குறைக்க டெர்பியத்தின் பயன்பாட்டை எவ்வாறு தவிர்ப்பது மற்றும் குறைப்பது என்பதை மக்கள் ஆய்வு செய்து வருகின்றனர். எடுத்துக்காட்டாக, அரிதான பூமி காந்த-ஒளியியல் பொருட்கள் குறைந்த விலை டிஸ்ப்ரோசியம் இரும்பு கோபால்ட் அல்லது காடோலினியம் டெர்பியம் கோபால்ட்டை முடிந்தவரை பயன்படுத்த வேண்டும்; பயன்படுத்தப்பட வேண்டிய பச்சை ஃப்ளோரசன்ட் பொடியில் டெர்பியத்தின் உள்ளடக்கத்தைக் குறைக்க முயற்சிக்கவும். டெர்பியத்தின் பரவலான பயன்பாட்டைக் கட்டுப்படுத்தும் ஒரு முக்கிய காரணியாக விலை மாறியுள்ளது. ஆனால் பல செயல்பாட்டுப் பொருட்கள் அதை இல்லாமல் செய்ய முடியாது, எனவே "பிளேடில் நல்ல எஃகு பயன்படுத்துதல்" என்ற கொள்கையை நாம் கடைப்பிடிக்க வேண்டும் மற்றும் டெர்பியத்தின் பயன்பாட்டை முடிந்தவரை சேமிக்க முயற்சிக்க வேண்டும்.